조선시대에 화주시 일대는 화주군과 매천현으로 나뉘어 있었다. 이 때는 화주가 매천보다 규모가 더 컸다.

일제강점기 부군면 통폐합 시기에는 화주군, 재령군, 매천현이 통폐합 되어 재령군이 되고, 화주면, 매천면, 재령면이 되었다. 하지만, 경의선 철도가 매천면 화천리를 지나가도록 설계가 되어 매천의 인구는 늘어나고 1938년에는 매천읍으로 승격이 되었다. 

6.25 전쟁 후 1963년 황해도 해주, 송림, 사리원, 매천이 개발지역으로 지정되어 1973년에 매천읍(중구•인선)이 매천시로 독립되어 재령군에서 분리됐다.

1985년 재령군 송암읍과 이수면이 매천시 송암구로 편입되면서, 재령군과 단절되면서 재령군의 월경지가 되어 화천면, 화주면, 양계면(계동•계서), 호수면(호남•호북•한천), 장수면(장수•갈원)은 화주군으로 독립을 하고, 화천면은 화천신도시 인구 유입으로 인하여, 인구 5만명을 넘겨 화천읍으로 승격을 했다.

1989년에 직할시가 된 매천은 1996년엔 인구 200만을 달성, 매천의 인구 증가로 화천읍의 화천신도시또한 인구가 폭발적으로 늘어나 같은 해에 화주군에서 독립해 화천시가 되면서 오늘날의 화주군이 되었다. 

화천읍이 시로 승격되는 해에 화주면도 화주읍으로 승격했다.

그리고 같은 해 1996년, 양계면을 계동면, 계서면으로 나누고, 호수면을 호남면, 호북면으로, 장수면에서 갈원면을 분리했다.

2020년 1월 1일엔 호북면의 한천리가 한천면으로 승격, 한천리, 여순리, 반국리로 나누었고, 2021년 11월 15일에는 호북면 호북리와 상원리 일부를 통합하여 화주읍 호원리로 승격편입했다.

호북면의 매천혁신도시와 함께 계동 신도시, 계서 신도시의 인구가 각각 5만명, 4만명을 넘어 화주군의 인구가 2022년에는 20만명을 돌파했고, 2023년 1월 1일에 화주시로 승격을 하여 오늘날에 이르게 됐다.

시승격과 더불어 화주읍의 화주리, 원령리, 오영리, 호원리가 각각 화주동, 원령동, 오영동, 호원동으로 승격됐다.

1996년 화주군에서 화천면이 분리, 시 승격이 된 것에 비하면 화주는 인구가 많은 화천을 잃고 2023년 화주'시'로 승격하기 까지 많은 시간이 걸렸다.

2021년 6월 30일에 착공하여 2022년 8월 15일에 화천트램 1단계 구간(예림예대~계동농복합단지)이 완공되었다.

그리고 원래는 화천역까지였던 화천트램도 연장이 되어 예림예대역에서 직결운행을 실시, 기존에 환승이 되던 화천역은 화천트램 승강장은 지하화하여 1호선으로 환승하는 화주시 환승 수요를 감당할 수 있게 했다.

그리고 2023년 1월 31일에 2단계 구간(계동농복합단지~계서)구간이 완공되었다.

이후 도시구조의 문제와 인구가 감소하여 화천트램 사업에서 소외 받았던 원도심에도 철도교통을 도입한다는 계획이 수립됐다. 화천 트램 2호선으로 동지역~장수면~혁신도시를 거쳐 매천시 남부까지 잇는 노선 계획을 세웠다.

2호선도 당초엔 트램이었지만, 지하 경전철로 변경되어 추진 중에 있고, 2호선 계획에 따라 "화주 트램"에서 "화주 도시철도 1호선"으로 노선 명칭을 바꾸었다.